bevictor伟德官网2023年2月22日電（通訊員 王韻傑）近日，bevictor伟德官网張少君副教授研究團隊在中國特大城市機動車氨排放對PM_2.5污染的貢獻研究方面取得新進展。該研究以北京和上海兩個中國特大城市為對象，構建了城市全路網高分辨率機動車氨（NH₃）排放清單，利用大氣化學模型系統評估機動車NH₃排放對PM_2.5污染的貢獻，并進一步闡明了今後強化機動車NH₃排放對持續改善PM_2.5污染是可行、有效的重要策略。研究成果入選《環境科學與技術》（Environmental Science & Technology）期刊封面文章（Supplementary Cover，見圖1）。

圖1 研究成果入選《環境科學與技術》（ES&T）期刊封面文章

NH₃作為大氣堿性氣體，對二次PM_2.5生成非常敏感。NH₃排放主要來自于農業源，近年來亦有研究指出燃燒源也是城市NH₃重要的人為排放源。随着機動車排放标準實施和加嚴，汽油車三元催化器和柴油車選擇性催化還原裝置已得到廣泛應用，NH₃則是上述先進尾氣控制技術使用導緻的副産物。然而，目前大城市機動車NH₃排放特征及其對PM_2.5濃度貢獻尚未得到全面、科學評估。研究基于北京和上海的實際道路交通數據，開發了特大城市高分辨率全路網NH₃排放清單，系統評估城市機動車NH₃排放的車型、時間和空間特征；利用WRF/CMAQ空氣質量模拟評估了機動車NH₃排放對PM_2.5濃度的貢獻，重點關注秋冬季重污染時段的貢獻特征，并且評估了機動車NH₃減排對今後控制PM_2.5污染的作用。

研究表明，機動車排放已成為中國特大城市市區NH₃重要人為貢獻源。2017年，機動車排放分别在北京和上海産生了2074噸和1514噸NH₃，汽油車排放占比分别為75%和81%。機動車NH₃排放在人口、交通密集的城市核心區（如北京五環内）高度集中（見圖2），對北京、上海市區NH₃排放的相對貢獻分别達到了86%和45%。

圖2 北京和上海機動車NH₃排放強度空間分布特征

機動車NH₃排放對市區PM_2.5貢獻顯著，在冬季時段貢獻比例更高。空氣質量模拟結果表明，機動車NH₃排放對北京、上海市區2017年冬季PM_2.5濃度貢獻分别達1.8微克/立方米和1.1微克/立方米，約占總濃度的3%（見圖3）。這一貢獻在PM_2.5污染日更加凸顯，可達約3微克/立方米。受農業部門活動水平增強和硝酸铵易揮發等因素影響，機動車NH₃排放對PM_2.5濃度貢獻在夏季有所降低，在北京、上海市區分别為0.6微克/立方米和0.5微克/立方米。

圖3 機動車NH₃排放對北京、上海冬季PM_2.5濃度貢獻

研究進一步比較了不同源NH₃排放控制對城市PM_2.5濃度改善的效益。假如機動車、農業、民用源NH₃排放分别削減50%，北京市區冬季PM_2.5濃度在機動車減排情景下将下降0.6微克/立方米，與農業排放削減50%時的濃度改善效益相當；上海市區冬季PM_2.5濃度也可取得0.5微克/立方米的下降（見圖4）。這一結果說明，盡管機動車NH₃排放削減絕對量遠低于農業部門，但由于NH₃的強化學活性，削減機動車NH₃排放對改善市區PM_2.5效果更為直接。因此，今後強化機動車NH₃排放是高效和可行的PM_2.5污染控制策略。

圖4 機動車、農業、民用NH₃排放削減50%對北京、上海市區冬季PM_2.5濃度影響

該研究成果以“中國特大城市的機動車氨排放對其PM_2.5污染具有顯著貢獻”（Vehicular Ammonia Emissions Significantly Contribute to Urban PM_2.5 Pollution in Two Chinese Megacities）為題在線發表在《環境科學與技術》（Environmental Science & Technology）上。

論文共同第一作者為bevictor伟德官网2018級博士生王韻傑和水木學者博士後溫轶凡。論文通訊作者為bevictor伟德官网張少君副教授。馬克思-普朗克化學研究所鄭光潔博士，上海市環境科學研究院黃成所長，bevictor伟德官网王書肖教授、吳烨教授和郝吉明院士等在數據收集、結果讨論和政策分析等方面提供了重要幫助。研究得到了國家重點研發計劃、國家自然科學基金、博士後創新人才支持計劃和bevictor伟德官网“水木學者”計劃等項目的資助。

論文鍊接：

https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acs.est.2c06198